Як сонячні панелі працюють взимку

Мороз, сніг і короткі дні – усе це впливає на роботу сонячних панелей, але зовсім не зупиняє її. Панелі виробляють енергію не з тепла, а зі світла, а отже, якщо на небі є хоча б трохи сонця, електрика буде. Так, узимку сонце низьке, день коротший, інколи заважає сніг. Але є й плюси. Холод підвищує ефективність самих модулів, а відбиття від снігу може навіть посилити потрапляння світла. Тож не поспішайте списувати панелі до весни. У мороз вони можуть приємно здивувати.
Як сонячні панелі виробляють енергію взимку
Сонячні панелі виробляють електрику не з тепла, а зі світла. Коли промені сонця потрапляють на поверхню модуля, у кремнії виникають вільні електрони. Вони починають рух і створюють електричний струм.
Це означає, що якщо є хоча б якесь сонце, панелі продовжують працювати і в мороз. Ба більше, низька температура навіть допомагає, адже холод покращує провідність кремнію. Тому панелі часто працюють ефективніше на 5–10% при −10 °C або −20 °C, ніж у літню спеку.
Для них ключовим є не температура повітря, а освітленість і кут падіння світла.
Що впливає на продуктивність узимку?
Узимку ефективність знижується не через мороз, а через:
- Короткий світловий день. Узимку сонце на небі всього 6–9 годин, а в похмурі дні й того менше. Менше світла – менше енергії. У середньому зимова генерація падає на 40–70% порівняно з літом, особливо в північних регіонах
- Низьке сонце. Воно знаходиться ближче до горизонту, а отже, промені падають під меншим кутом. Це знижує ефективність, особливо якщо модулі встановлені під літнім кутом. Тому взимку рекомендують встановлювати їх під більш крутим кутом (широта місцевості +10–15°), щоб уловлювати максимум світла
- Можливий сніг і лід. Товстий шар снігу може повністю перекрити доступ світла, доки його не струшать або він не зійде сам. Але тонкий, пухкий сніг інколи пропускає до 30–50% світла, а біла відбивна поверхня підсилює освітленість (ефект альбедо). Головне, щоб панелі були нахилені, тоді сніг з них швидше сходить сам
- Хмарність. У похмурі дні виробіток падає. Але якщо панелі монокристалічні або двосторонні, вони все одно працюють. Такі краще справляються з розсіяним світлом і ловлять навіть відбиті промені
І так, узимку панелі теж забруднюються, а це, само собою, також впливає на продуктивність. Пил, іній і ожеледь знижують пропускання світла. Особливо це помітно в ранкові години.
Як підвищити ефективність узимку
Зима – не вирок для сонячних панелей. Вони продовжують працювати, просто умови трохи змінюються. Але якщо їх урахувати, то все можна компенсувати. Для цього потрібно:
- Встановити панелі під більш крутим кутом. Узимку сонце нижче, і кут нахилу має бути більшим, наприклад, 40° замість літніх 25°
- Уникати затінення. Гілки дерев, сусідні будівлі й навіть труби закривають світло, особливо в короткий зимовий день
- Регулярно прибирати сніг. Товстий шар повністю блокує світло, краще акуратно струсити його щіткою після снігопаду
- Стежити за ожеледдю та інеєм. Навіть тонка кірка льоду знижує виробіток. Допоможе ручне очищення або вбудований обігрів
- Використовувати обладнання, ефективне в похмуру погоду. Монокристалічні та bifacial-модулі добре справляються з розсіяним і відбитим світлом
- Раз на тиждень протирати поверхню. Бруд, пил і наліт теж заважають світлу, а швидке прибирання помітно підвищує продуктивність
Словом, якщо трохи підсобити системі, вона і в мороз покаже відмінний результат.
Тож не вірте міфам, що в холоди сонячні модулі марні. Їх встановлюють і в Канаді, і у Фінляндії, і вони чудово працюють. Просто зима вимагає уваги до деталей.